CN211785004U - 一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于岩体工程技术领域，尤其涉及一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，包括密封套筒，所述密封套筒内密封固定岩体试件，所述密封套筒的两端分别连通有进水管和出水管；所述进水管的另一端与加压水泵相连通，所述出水管的另一端与集水槽相连通，所述进水管和出水管上顺水流方向依次设有流量计和压力计。本实用新型能够实现对不同粗糙度的节理岩体的渗透性进行定量测试和评价，并且能够对不同组数节理、不同发育特征的节理进行测试，技术便捷，准确率高，有效地弥补了现场压水试验对岩体渗透性宏观测试的技术局限。
Description
技术领域
本实用新型属于岩体工程技术领域，尤其涉及一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，适用于岩体渗透性具有较高要求的工程，例如水电工程、核废料储置工程、石油存储库等。
背景技术
岩体作为一种地质体，在其形成和存在的整个地质历史时期中，经受过各种复杂而不均衡的地质作用，并最终赋存于一定的地质环境中。岩体不是均质的，而是由众多的滑动面、裂隙、节理、弱面以及断层等组成的非均质各向异性的组合结构体。节理内空隙的大小、粗糙度及其充填物的性质和数量，使节理的物理力学特性呈现出复杂多变的特征。
由于岩体中包含了众多不同规模节理，节理岩体的力学性质主要受节理面的力学性质的控制，节理的表面形貌以及接触状态是节理力学性质和渗流性质的两个主要影响因素。通常岩石的渗透系数比节理的渗透系数低数个数量级，所以节理是岩体中地下水渗透的主要通道。地下水通过节理渗透到岩体中的各个部分，降低节理上的有效应力，从而引起岩体强度的降低。因此，岩体的渗透特性与节理本身的特征，例如宽度、数量以及粗糙度等因素密切相关，其中节理的宽带和数量与岩体的尺寸密切相关，而粗糙度则直接影响单节理的渗透特性，是研究节理对岩体渗透特性影响的关键。
节理的渗透特性主要取决于节理的空间分布规律和接触面积的大小，这两个因素最终都将导致节理粗糙度的变化。在不同的粗糙度状态下，节理的表面形貌也将各不相同，水的渗透特性也将随之变化。
目前对于节理岩体渗透特性的测试，主要是采用现场压水试验的方式，但这种方式只是对岩体渗透性的一个宏观判断，无法对节理岩体进行精细的测量，也无法对单个影响因素进行分析，也就无法考虑粗糙度对节理岩体渗透性的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在不足，提供一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，其特征在于，所述测试装置包括密封套筒，所述密封套筒内密封固定岩体试件，所述密封套筒的两端分别连通有进水管和出水管；所述进水管的另一端与加压水泵相连通，所述出水管的另一端与集水槽相连通，所述进水管和出水管上顺水流方向依次设有流量计和压力计。
在采用上述方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
作为本实用新型的优先技术方案：所述岩体试件包括不含节理的岩体试件、不同粗糙度的节理岩体试件、多组节理的节理岩体试件。
本实用新型提供一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，能够实现对不同粗糙度的节理岩体的渗透性进行定量测试和评价，并且能够对不同组数节理、不同发育特征的节理进行测试，技术便捷，准确率高，有效地弥补了现场压水试验对岩体渗透性宏观测试的技术局限。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置的图示；
图2为含多组节理的节理岩体；
图3为与图2中不同粗糙度的节理岩体。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
（1）试件制作
在现场钻取完整不含节理的岩石，并加工成100 mm×50 mm的圆柱形试件，并切割加工成不同粗糙度的节理岩体，如图2和图3所示，其中粗糙度是通过不同咬合形状的齿状节理来体现的，可以根据需求进行加工，一般对于50 mm直径的岩样，单齿的长度可以设定为2~5 mm。
（2）渗透试验装置
渗透试验装置主要由岩体试件100、密封套筒210、进水管221、出水管222、压力计252、流量计251、加压水泵230及集水槽240构成。
（3）测试步骤
将岩体试件固定在密封套筒内，由加压水泵对岩体试件施加水压，加压水将从进水管进入密封套筒，穿过岩体试件，然后进入出水管并流入至集水槽内。
首先，测试完整岩石，即不含节理的岩体试件的渗透性。分别在进水管和出水管处布置压力表和流量表，待读数稳定时，对比进出水管的压力和流量读数，便可以获得完整岩石的渗透性。
然后，测试含单一节理的岩体渗透性，同样，待读数稳定时，对比进出水管的压力和流量读数，便可以获得节理岩体的渗透性。
为了进一步对比不同节理的影响，可以设置不同粗糙度节理、不同组数节理等岩体试件，测试相应的渗透性变化，进而评估节理发育特征对渗透性的影响。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，其特征在于，所述测试装置包括密封套筒，所述密封套筒内密封固定岩体试件，所述密封套筒的两端分别连通有进水管和出水管；所述进水管的另一端与加压水泵相连通，所述出水管的另一端与集水槽相连通，所述进水管和出水管上顺水流方向依次设有流量计和压力计。
2.根据权利要求1所述的节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置，其特征在于，所述岩体试件包括不含节理的岩体试件、不同粗糙度的节理岩体试件、多组节理的节理岩体试件。
Priority Applications (1)
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| CN202020082327.9U CN211785004U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211785004U true CN211785004U (zh) | 2020-10-27 |
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Family Applications (1)
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| CN202020082327.9U Active CN211785004U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种节理粗糙度对岩体渗透特性影响测试装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211785004U (zh) |
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2020
- 2020-01-15 CN CN202020082327.9U patent/CN211785004U/zh active Active
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